水庫(kù)蓄水安全鑒定報(bào)告

PAGE2PAGE1蓄水安全鑒定報(bào)告附件*洪潮江水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程蓄水安全鑒定設(shè)計(jì)自檢報(bào)告單位：廣西水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院日期：2011.3.31

1工程及設(shè)計(jì)工作簡(jiǎn)況1.1工程概況洪潮江水庫(kù)位于南流江支流——洪潮江上，壩址控制流域面積402km2。洪潮江水庫(kù)現(xiàn)為一座以灌溉為主，兼顧供水、防洪、發(fā)電、旅游綜合利用的大（2）型水庫(kù)，原建庫(kù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為百年一遇設(shè)計(jì)，千年一遇校核，1963年擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)調(diào)整為百年一遇設(shè)計(jì)，五百年一遇校核，1967年、1974年、1976年加固設(shè)計(jì)又恢復(fù)為百年一遇設(shè)計(jì)，千年一遇校核。1976年加固設(shè)計(jì)的正常水位28.0m，設(shè)計(jì)洪水位29.13m，校核洪水位30.02m，總庫(kù)容7.03億m3，有效庫(kù)容為5.47億m3。原設(shè)計(jì)灌溉面積25萬(wàn)畝，2000年對(duì)灌區(qū)重新規(guī)劃后，設(shè)計(jì)灌溉面積為30.4萬(wàn)畝。原設(shè)計(jì)發(fā)電裝機(jī)容量3500kW，年發(fā)電量1200萬(wàn)kW·h，現(xiàn)裝機(jī)1150kW，年發(fā)電400萬(wàn)kW洪潮江水庫(kù)樞紐由主壩、6座副壩、2座閘控溢洪道、2座灌溉渠首組成。工程施工由洪潮江水庫(kù)工程指揮部組織民工施工，自1958年底開(kāi)始上馬動(dòng)工，但因同期施工合浦水庫(kù)勞力不足而停工，1960年1月開(kāi)始復(fù)工，同年7月1日主壩填至30.0m高程。洪朝江水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程因工程為大躍進(jìn)時(shí)代興建，性質(zhì)為民建公助，加上工程是邊勘測(cè)、邊設(shè)計(jì)、邊施工而建，并已運(yùn)行40多年，工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，施工質(zhì)量差，年久失修。在2005年水庫(kù)除險(xiǎn)加固之前存在的主要問(wèn)題如下：（1）主壩：砼防滲心墻高度不足，壩頂擋墻破裂失穩(wěn)，大壩無(wú)安全監(jiān)測(cè)設(shè)施，壩頂路面損壞，下游壩坡反濾層沉陷，下游壩坡排水溝及護(hù)坡?lián)p壞，上游壩坡局部護(hù)坡?lián)p壞和護(hù)坡厚度不，右壩肩排污管損壞，兩側(cè)壩肩及下游壩腳蟻害、鼠害嚴(yán)重。（2）第一溢洪道：閘室底板開(kāi)裂、閘基抗?jié)B不足；陡坡底板開(kāi)裂和沖刷損壞嚴(yán)重，陡坡反弧段邊墻和尾坎開(kāi)裂下沉；下游擋墻位移破壞；啟閉排架機(jī)房不滿足運(yùn)行要求；兩側(cè)邊墻排水失效；尾水渠堤及護(hù)岸被沖毀；交通橋不滿足交通要求、中墩檢修閘門(mén)槽開(kāi)裂。（3）第二溢洪道：中墩和堰體開(kāi)裂嚴(yán)重，邊墩兩側(cè)填土滲透變形破壞；上下游行洪不暢，上游引渠兩側(cè)護(hù)坡?lián)p壞；啟閉樓損壞且不滿足使用要求。（4）副壩：壩頂高程不足，上游護(hù)坡石風(fēng)化破碎，壩頂坑洼不平。（5）總干渠首：控制閘啟閉排架、工作橋、交通橋、啟閉機(jī)房因原建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)偏低，部分鋼筋保護(hù)層過(guò)薄致使鋼筋外露，嚴(yán)重銹蝕，已達(dá)報(bào)廢程度；閘后為低標(biāo)號(hào)鋼筋砼箱涵，洞內(nèi)氣蝕破壞嚴(yán)重，洞頂砼脫塊、鋼筋整體外露銹蝕，兩側(cè)墩墻砼也類(lèi)似頂部破壞；渠首上游引水渠渠底開(kāi)挖未達(dá)設(shè)計(jì)要求，引渠兩側(cè)26.0m高程以上砂漿護(hù)坡結(jié)構(gòu)厚度僅4cm左右，已大部分損壞，26.0m高程以下未按原設(shè)計(jì)開(kāi)挖，高低不平，無(wú)護(hù)坡；涵頂填土路面坑洼不平。（6）防汛公路：左岸公路從主壩右岸至北干渠放水渠首，長(zhǎng)1.37km，公路為環(huán)山開(kāi)挖而成，路基寬在6～6.5m左右，靠山一側(cè)原挖有小排水溝，但由于原開(kāi)挖邊坡較陡，大部分在1:0.3～1:0.5之間，加上無(wú)環(huán)山排水溝，故塌坡較嚴(yán)重，水溝已基本被填堵，路面為沙土路面，常被山洪沖刷，損壞嚴(yán)重，嚴(yán)重影響防汛交通。右岸防汛公路因兩側(cè)排水不良，無(wú)堅(jiān)硬路面，雨洪期間，常被沖刷破壞，影響防汛交通。此外，水庫(kù)的大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)和閘門(mén)遙測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)不完善，也給水庫(kù)安全運(yùn)行造成了不利影響。1.2設(shè)計(jì)工作簡(jiǎn)況2002年9月，廣西大學(xué)對(duì)洪朝江水庫(kù)進(jìn)行了安全鑒定，安全鑒定經(jīng)自治區(qū)水利廳組織專(zhuān)家審查并上報(bào)水利部大壩安全管理中心批復(fù)。2003年3月，水利部大壩安全鑒定中心以“壩函[2003]345號(hào)”文批復(fù)，核查意見(jiàn)為：“該水庫(kù)主壩混凝土防滲墻頂高程低于設(shè)計(jì)、校核洪水位，部分副壩壩頂高程也不滿足規(guī)范要求；主壩防浪墻底部未與壩體防滲體連接，存在嚴(yán)重的滲流安全隱患，3號(hào)副壩右壩肩滲漏；第二溢洪道進(jìn)口開(kāi)挖不足，基礎(chǔ)滲漏并造成出口翼墻基礎(chǔ)局部淘空，閘墩也存在裂縫；兩座溢洪道及兩座放水涵的閘門(mén)及啟閉設(shè)備老化；大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)施不完善，防汛道路標(biāo)準(zhǔn)低等。同意三類(lèi)壩鑒定結(jié)論意見(jiàn)。建議加固設(shè)計(jì)中，應(yīng)由有資質(zhì)的單位，嚴(yán)格按現(xiàn)行規(guī)范，做好加固設(shè)計(jì)”。據(jù)此，2003年6月我院受建設(shè)單位委托，開(kāi)始對(duì)洪朝江水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程進(jìn)行了加固設(shè)計(jì)。2003年12月，我院編制了《洪潮江水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《初步設(shè)計(jì)》）并上報(bào)自治區(qū)水利廳。2004年9月，廣西壯族自治區(qū)水利廳以“桂水技〔2004〕51號(hào)”文《關(guān)于報(bào)送廣西北海市洪潮江水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告初審意見(jiàn)的函》將《洪潮江水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》報(bào)送水利部珠江水利委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)珠江委）。2004年12月17～18日，珠江委會(huì)同廣西壯族自治區(qū)發(fā)展和改革委員會(huì)、水利廳，北海市人民政府、發(fā)改委、水利局、洪潮江水庫(kù)工程管理局，廣西水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院的領(lǐng)導(dǎo)、專(zhuān)家和代表在北海市主持召開(kāi)了《洪潮江水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》審查會(huì)。與會(huì)代表查勘了工程現(xiàn)場(chǎng)，聽(tīng)取了設(shè)計(jì)單位的匯報(bào)，進(jìn)行了認(rèn)真的討論，并提出了初步審查意見(jiàn)。我院根據(jù)初步審查意見(jiàn)，先后于2005年5月及8月重新編制完成了《洪潮江水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告（修改本）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《報(bào)告》）和《補(bǔ)充材料》。洪朝江水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程主要建設(shè)內(nèi)容有：（1）主壩加固；（2）第一、二溢洪道加固；（3）3#、4#、5#和6#副壩加固；（4）總干渠首加固；增補(bǔ)北干渠存在的問(wèn)題及初設(shè)處理措施（5）左、右岸防汛搶險(xiǎn)交通公路；（6）碼頭工程；（7）房屋建筑工程；（8）大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；（9）水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)和閘門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)；（10）其他。增補(bǔ)北干渠存在的問(wèn)題及初設(shè)處理措施2005年9月，廣西壯族自治區(qū)水利廳以“桂水技〔2005〕92號(hào)”文《關(guān)于報(bào)送廣西北海市洪潮江水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)修改補(bǔ)充報(bào)告的函》將《報(bào)告》及補(bǔ)充材料報(bào)送珠江委。同年9月24日珠江委在廣州市主持召開(kāi)了復(fù)審會(huì)議。珠江委經(jīng)過(guò)認(rèn)真審查，基本同意《報(bào)告》及補(bǔ)充材料，并對(duì)工程投資概算進(jìn)行最終審定，具體如下：（1）根據(jù)核定的管理人員編制，核定生產(chǎn)、辦公用房的面積355m2，對(duì)原有房屋進(jìn)行維修，生活文化福利用房按有關(guān)政策的規(guī)定計(jì)算，取消管理用房，增設(shè)防汛物資倉(cāng)庫(kù)200m2；（2）調(diào)整部分項(xiàng)目單價(jià)；增補(bǔ)珠委核除此項(xiàng)目的理由（3）調(diào)整白蟻防治費(fèi)；（4）取消主副壩M10砂漿勾凸縫項(xiàng)目，取消碼頭工程；（增補(bǔ)珠委核除此項(xiàng)目的理由珠江委經(jīng)過(guò)對(duì)工程最終審定，提出了“《洪朝江水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》審查意見(jiàn)”并發(fā)送廣西壯族自治區(qū)發(fā)展和改革委員會(huì)。區(qū)發(fā)改委于2005年10月以“桂發(fā)改農(nóng)經(jīng)[2005]455號(hào)”文《廣西壯族自治區(qū)發(fā)展和改革委員會(huì)關(guān)于洪朝江水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)的批復(fù)》。批復(fù)總投資為2913.68萬(wàn)元，其中除險(xiǎn)加固工程部分投資2813.33萬(wàn)元，水土保持工程投資56.84萬(wàn)元，環(huán)境保護(hù)工程投資43.51萬(wàn)元。2007年，根據(jù)工程的計(jì)劃投資安排，受業(yè)主的委托，我院對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行了技施設(shè)計(jì)。技施設(shè)計(jì)基本按初步設(shè)計(jì)批復(fù)的內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

2設(shè)計(jì)洪水復(fù)核及防洪標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)2.1洪水復(fù)核設(shè)計(jì)工作簡(jiǎn)況洪潮江水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)時(shí)，暴雨頻率計(jì)算是根據(jù)原廣西水文總站1984年編制《廣西暴雨徑流查算圖表》中的各時(shí)段暴雨參數(shù)等值線圖和2001年11月廣西水文水資源局編制的廣西暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)等值線圖集，查得洪潮江水庫(kù)壩址以上流域各時(shí)段年最大點(diǎn)暴雨量均值和變差系數(shù)Cv值，經(jīng)綜合分析，最后確定各時(shí)段點(diǎn)暴雨量的統(tǒng)計(jì)參數(shù)和頻率計(jì)算成果。再根據(jù)不同頻率的設(shè)計(jì)暴雨值，采用原廣西水文總站編制的《廣西暴雨徑流查算圖表》中介紹的產(chǎn)匯流計(jì)算方法，應(yīng)用納什瞬時(shí)單位線法推求設(shè)計(jì)洪水。本次洪水復(fù)核雖然增加了2003~2010年的降雨資料，但采用《廣西暴雨徑流查算圖表》進(jìn)行洪水復(fù)核時(shí)，結(jié)果與水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)時(shí)的水文計(jì)算一致，因此本洪水復(fù)核直接采用了水庫(kù)除險(xiǎn)加固時(shí)的成果。2.洪潮江水庫(kù)位于廣西北海市合浦縣西北部的星島湖鄉(xiāng)，壩址距離合浦縣城23km，座落在南流江下游的一條主要支流洪潮江上，東經(jīng)109°09′，北緯21°48′，洪潮江在壩址下游14km洪潮江發(fā)源于欽州縣那思鎮(zhèn)鶴龍嶺，流域處于廣西六萬(wàn)大山余脈山丘地區(qū)：流域總面積485.4km2，河流總長(zhǎng)度45.25km，河道平均比降1.04‰，流域平均高程27.0m，流域地質(zhì)為砂頁(yè)巖，植被較好；水庫(kù)壩址以上的流域面積402km2，河流長(zhǎng)度41.25km，分水嶺高程一般在20～50m之間，平均高程在40.0m以上。洪潮江屬丘陵—平原性河流，地勢(shì)由東北向西南傾斜，上中游地區(qū)多為丘陵侵蝕的低丘地形地貌，相對(duì)高度為30~50m，下游為大片的沖積平原，地域平坦廣闊，高程在16~2.1洪潮江流域地處低緯度地區(qū)，距北部灣約35km，受南太平洋亞熱帶季風(fēng)氣候影響明顯，高溫多雨，雨水充沛：多年平均氣溫22.4℃，極端最高氣溫37.6℃，極端最低氣溫－0.8℃；多年平均降雨量為1596mm，降雨年內(nèi)分配不均勻，多集中在5~9月，約占年降雨量的80%，多年平均蒸發(fā)量為1387mm。洪潮江流域多年平均年徑流量4.154億m3，其中壩址以上年徑流量3.440億2.1根據(jù)2002年12月出版的《廣西中小河流年徑流研究》中的桂南沿海諸河流年徑流公式表，查得大風(fēng)江流域的年徑流計(jì)算公式，洪潮江水庫(kù)壩址在洪潮江的下游，壩址控制集雨面積為402km2。大風(fēng)江流域的坡朗坪水文站1959～2000年系列的年徑流均值為18.65m3/s，Cv=0.30,Cs/Cv=2，集雨面積F坡=613km2，多年平均降雨量P坡=1834mm，洪潮江與大風(fēng)江都同屬南流江流域，并且兩條河流相鄰，水文氣象特性相似，故可以采用水文比擬法經(jīng)面積、降雨量修正，移植到洪潮江水庫(kù)得其年徑流，然后再移用大風(fēng)江流域的年徑流參數(shù)計(jì)算公式求出Cv值。經(jīng)分析計(jì)算最后采用Q0=10.9m3/s，Cv=0.28，C表2-1-1洪潮江水庫(kù)年平均流量頻率計(jì)算成果表均值(m3/s)CvCs/CvP(%)51020508090959910.90.282.016.414.913.410.68.287.226.415.072.1由于洪潮江水庫(kù)未設(shè)入庫(kù)流量觀測(cè)站，無(wú)法直接以實(shí)測(cè)洪水資料復(fù)核計(jì)算。洪潮江水庫(kù)建成后自1960年2月至2002年，壩首站積累了42年雨量觀測(cè)資料，流域內(nèi)的那思和升平兩雨量觀測(cè)站，從1971年6月至2002年分別積累了32年雨量觀測(cè)資料。壩首站的水位觀測(cè)：1960～2002年間，水位每日只在8時(shí)觀測(cè)一次，少數(shù)時(shí)間是每日的8時(shí)、20時(shí)觀測(cè)兩次，并以平均值作為該日的平均水位；1981年以后的洪水期間，其水位觀測(cè)的次數(shù)有一定的增加。由于歷年壩址洪水位觀測(cè)的時(shí)段太長(zhǎng)，所以很難利用水庫(kù)的水位過(guò)程及時(shí)段用(泄)水量資料，通過(guò)水量平衡方程還原求得入庫(kù)洪峰流量系列，因此只能采用暴雨資料推求洪潮江水庫(kù)的設(shè)計(jì)洪水。應(yīng)用所搜集到的暴雨資料進(jìn)行暴雨頻率計(jì)算，再根據(jù)原廣西水文總站1984年編制《廣西暴雨徑流查算圖表》中的各時(shí)段暴雨參數(shù)等值線圖和2001年11月廣西水文水資源局編制的廣西暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)等值線圖集，查得洪潮江水庫(kù)壩址以上流域各時(shí)段年最大點(diǎn)暴雨量均值和變差系數(shù)Cv值，經(jīng)綜合分析，最后確定各時(shí)段點(diǎn)暴雨量的統(tǒng)計(jì)參數(shù)和頻率計(jì)算成果見(jiàn)表2-表2-1-2洪潮江水庫(kù)各時(shí)段點(diǎn)暴雨頻率計(jì)算成果暴雨時(shí)段均值(mm)CvP(%)0.010.050.10.20.51251010min22.00.3062.155.352.449.445.342.238.934.430.81h68.00.35222.0195.2183.4171.6155.6143.3130.7113.599.96h1350.50651.7553.7511.3468.8412.3369.4326.1268.4224.224h2000.551085913.0839.0764.8666.6592.3517.8419.0343.93d2600.5012551066984.7902.8794.1711.4628.1517.0431.7注:Cs取3.5Cv。由表2-1-2中不同頻率的設(shè)計(jì)暴雨值，采用原廣西水文總站編制的《廣西暴雨徑流查算圖表》中介紹的產(chǎn)匯流計(jì)算方法，分別應(yīng)用推理公式法和納什瞬時(shí)單位線法兩種方法推求設(shè)計(jì)洪水，其設(shè)計(jì)暴雨的歷時(shí)取為24h(或3d)，時(shí)段長(zhǎng)△t取1h，產(chǎn)流期平均入滲率取8mm/h，穩(wěn)定入滲率取3mm/h，Wm=100mm，W0=0.7Wm，初損I0=Wm－W0＝30mm，雨型采用流域所在分區(qū)的綜合雨型。為了方便分析和比較，設(shè)計(jì)洪水過(guò)程和調(diào)洪演算過(guò)程一起進(jìn)行計(jì)算，本次復(fù)核最后采用納什瞬時(shí)單位線法歷時(shí)3d暴雨的計(jì)算成果，且時(shí)段長(zhǎng)△t=1h,起調(diào)水位Z0=28m表2-1-設(shè)計(jì)頻率P(%)重現(xiàn)期N(a)設(shè)計(jì)暴雨歷時(shí)洪峰流量Qm(m3/s)洪水總量W3d(億m3)洪峰模數(shù)Cp下泄流量qm(m3/s)最高庫(kù)水位Zm(m)相應(yīng)庫(kù)容Vm(億m3)5023d6320.76211.5163228.005.48002053d11701.21821.4482728.105.544310103d15701.55328.7286728.285.66555203d20001.88336.7891828.525.82252503d25902.31347.5099428.856.057111003d30202.63155.44106029.116.24850.52003d34602.94463.42112029.376.44510.25003d40203.35373.88120029.686.71440.110003d44503.66381.75125029.906.92060.0520003d48903.96889.78131030.127.1355注：設(shè)計(jì)洪水和過(guò)程線采用納什瞬時(shí)單位線法進(jìn)行計(jì)算，取Δt=1h，起調(diào)水位Z0=28.0m將本次加固設(shè)計(jì)采用的成果與以往歷次設(shè)計(jì)采用的成果列表如下表2-1-4，根據(jù)表2-1-4中調(diào)洪演算成果分析：洪潮江水庫(kù)發(fā)生100年一遇洪水時(shí)，其水庫(kù)洪峰水位為29.11m，距壩頂高程尚差2.19m，距防浪墻頂高程3.19m，相應(yīng)最大泄洪流量為1060m3/s；發(fā)生2000年一遇校核洪水時(shí)，其水庫(kù)洪峰水位為30.12m，距壩頂高程尚差1.18m，距防浪墻頂高程

表2-1-4設(shè)計(jì)階段1960年建庫(kù)設(shè)計(jì)1963年擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)1967年第二溢洪道初步設(shè)計(jì)1974年主壩加固設(shè)計(jì)1976年安全加固設(shè)計(jì)1995年水文復(fù)核成果2002年大壩安全鑒定2004年本次洪水復(fù)核設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（%）11111111校核標(biāo)準(zhǔn)（%）0.10.20.10.10.10.10.050.0524h暴雨(mm)設(shè)計(jì)488562510518538620592.3校核698─7037157721026.0913.03d暴雨(mm)設(shè)計(jì)─818617633663668.4698.4711.4校核──850873958939.11130.41066洪峰流量（m3/s）設(shè)計(jì)27103700315032403058308430593020校核3900517047305080502844965344489024h洪量（億m3）設(shè)計(jì)1.351.392.02─1.761.602.163校核1.931.862.63─2.652.953.2443d洪量（億m3）設(shè)計(jì)────1.982.56901.782.631校核────3.093.65343.263.968最高庫(kù)水位（m）設(shè)計(jì)29.3629.1528.3129.1529.1329.1429.1729.11校核29.9629.9229.1829.9030.0230.0130.4130.12最大下泄流量設(shè)計(jì)第一溢洪道3191215──105510503743681060第二溢洪道─708─668662放水涵────02626校核第一溢洪道3751430──127012575154801310第二溢洪道─844─839801放水涵────02626總庫(kù)容（億m3）6.986.946.326.927.037.447.136死庫(kù)容（億m3）2.543.252.542.542.542.542.542.54注：最大下泄流量的單位為（m3/s），水位采用珠江基面高程。在相同標(biāo)準(zhǔn)的情況下，本次加固設(shè)計(jì)調(diào)洪成果與以往歷次設(shè)計(jì)成果比較接近，其設(shè)計(jì)洪水成果比以往歷次設(shè)計(jì)成果略偏?。ǖ?960年建庫(kù)設(shè)計(jì)成果要大），以前各階段的計(jì)算方法都是由鄰近站點(diǎn)的暴雨資料計(jì)算設(shè)計(jì)暴雨，再由推理(或合理化)公式法推求設(shè)計(jì)洪水，本次復(fù)核時(shí)分析了水庫(kù)40年的年最大24h和年最大3d暴雨系列，發(fā)現(xiàn)其均值偏小，各頻率的設(shè)計(jì)暴雨也偏小。為此，另外采用原廣西水文總站1984年編制《廣西暴雨徑流查算圖表》中的各時(shí)段暴雨參數(shù)等值線圖和2001年11月廣西水文水資源局編制的廣西暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)等值線圖集，查得洪潮江水庫(kù)壩址以上流域各時(shí)段年最大點(diǎn)暴雨量均值和變差系數(shù)Cv值，據(jù)此推求設(shè)計(jì)暴雨，然后再用推理公式法和納什瞬時(shí)單位線法推求設(shè)計(jì)洪水，綜合分析后采用納什瞬時(shí)單位線法的計(jì)算成果進(jìn)行調(diào)洪演算，成果合理、可靠。其有關(guān)參數(shù)也是根據(jù)本流域的下墊面情況選擇的，雨型采用流域所在分區(qū)的綜合雨型，洪水成果與鄰近流域的洪水成果作了對(duì)比分析，成果比較可靠，所以本次洪潮江水庫(kù)洪水復(fù)核選定本次推求的設(shè)計(jì)洪水成果。2.2防洪標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)洪潮江水庫(kù)主壩為均質(zhì)土壩，壩高34.4m，根據(jù)本次水文復(fù)核結(jié)果，100年一遇設(shè)計(jì)洪水位29.11m，2000年一遇校核洪水位30.12m，總庫(kù)容為7.14億m3。根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201－94）中的山區(qū)、丘陵區(qū)部分的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，本工程屬大（2）型水庫(kù)，工程等別為Ⅱ等工程，主要水工建筑物的等級(jí)為2級(jí)。主壩、副壩為土石結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為2000年一遇；水庫(kù)溢洪道、渠首為砼和漿砌石結(jié)構(gòu)，采用100年一遇洪水設(shè)計(jì)，1000年一遇洪水校核。本工程的防洪標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》并根據(jù)水庫(kù)保護(hù)的下游

3度汛方案、水庫(kù)初期運(yùn)用方案3.1水庫(kù)初期運(yùn)用方案水庫(kù)除險(xiǎn)加固完成經(jīng)驗(yàn)收合格后可進(jìn)行下閘蓄水。由于洪潮江水庫(kù)已運(yùn)行多年，岸坡穩(wěn)定，可采用逐步蓄水方案。起始水位可從死水位22.0m起或水庫(kù)加固完成后的當(dāng)前水位開(kāi)始，蓄水速率視來(lái)水情況，可為1～2m/d。在汛期蓄水至27.50m的汛限水位，非汛期可蓄水至28.00m正常水位。3.2度汛方案為了保證防洪調(diào)度有條不紊地進(jìn)行，水庫(kù)成立了防汛指揮機(jī)構(gòu)。汛期，嚴(yán)格按照核定的27.5m高程水位控制運(yùn)行；加強(qiáng)值班觀測(cè)和管理；保證通訊聯(lián)絡(luò)暢通；主汛期內(nèi)在水位達(dá)到27.3m，并根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)當(dāng)日預(yù)報(bào)仍有強(qiáng)降雨過(guò)程影響時(shí)，必須要提前預(yù)泄；超過(guò)27.5m水位開(kāi)啟第一溢洪道閘門(mén)泄流，超過(guò)27.8m水位開(kāi)啟第二溢洪道閘門(mén)泄流；庫(kù)水位達(dá)到警戒水位28.0m時(shí)，各級(jí)指揮部成員必須上崗到位，加強(qiáng)水庫(kù)水工、水文觀測(cè)和檢查，與當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)、南流江流域的水文站緊密聯(lián)系，及時(shí)了解當(dāng)?shù)氐挠昵榧澳狭鹘饔虻乃?，在確保水庫(kù)安全度汛的情況下，使水庫(kù)的泄洪與南流江洪峰錯(cuò)開(kāi)，減輕水庫(kù)下游保護(hù)區(qū)的洪水受災(zāi)程度，并做好搶險(xiǎn)準(zhǔn)備工作，由區(qū)、市防汛指揮部統(tǒng)一指揮；庫(kù)水位達(dá)到危險(xiǎn)水位28.5m時(shí)，危險(xiǎn)工程地段要有專(zhuān)人看守，立即通知搶險(xiǎn)隊(duì)伍到達(dá)危險(xiǎn)地段，準(zhǔn)備搶險(xiǎn)，由市及區(qū)防汛指揮部統(tǒng)一指揮；庫(kù)水位達(dá)到保壩水位29.5m時(shí)，要立即通知下游有關(guān)部門(mén)、鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）做好人員安全轉(zhuǎn)移、執(zhí)行原定的破開(kāi)第四、第五副壩泄流的保主壩措施。

4地震動(dòng)峰值參數(shù)及抗震復(fù)核和評(píng)價(jià)根據(jù)《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖（1990）》（GB18306－2001），洪潮江水庫(kù)所處區(qū)域地震基本烈度為Ⅵ度，工程場(chǎng)地地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，反應(yīng)譜特征周期0.35s。而洪潮江水庫(kù)建筑物為2級(jí)，按《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL203－97）規(guī)定，不予抗震安全復(fù)核。

5各水工建筑物設(shè)計(jì)5.1主壩加固設(shè)計(jì)5.1.1壩頂高程復(fù)核（1）波浪要素計(jì)算根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL274－2001）附錄A，采用莆田公式計(jì)算波浪要素：（A.1.5－1）（A.1.5－2）（A.1.5－3）式中：hm——平均波高，m；Tm——平均波周期，s；Lm——平均波長(zhǎng)，m；W——計(jì)算風(fēng)速，m/s；Hm——水域平均水深，m；H——建筑物迎水面前水深，m；D——風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度，m；g——重力加速度，9.81m/s2?；举Y料：風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度：D＝1900m，多年平均年最大風(fēng)速：＝18m/s，設(shè)計(jì)工況：設(shè)計(jì)洪水位29.11m，W設(shè)＝1.75＝31.5m/s，Hm＝20m，H＝31.61m；校核工況：校核洪水位30.12m，W校＝＝18m/s，Hm＝21.01m，H＝32.62m。經(jīng)計(jì)算得：hm設(shè)＝0.669m，Tm設(shè)＝3.631s，Lm設(shè)＝20.58m；hm校＝0.364m，Tm校＝2.678s，Lm校＝11.20m。主壩工程等級(jí)為2級(jí)，采用累積頻率為1%的波高h(yuǎn)1％：∵h(yuǎn)m/Hm＜0.1，查表A.1.8得h1％/hm＝2.42，∴h1％設(shè)＝2.42hm設(shè)＝2.42×0.669＝1.62（m），h1％校＝2.42hm校＝2.42×0.364＝0.88（m）。（2）風(fēng)壅水面高度計(jì)算風(fēng)壅水面高度按下式計(jì)算：（A.1.10）式中：e——計(jì)算點(diǎn)處的風(fēng)壅水面高度，m；K——綜合摩阻系數(shù)，取3.6×10-6；β——計(jì)算風(fēng)向與壩軸線法線的夾角，β＝0；其余符號(hào)同上。（m）（m）（3）波浪爬高計(jì)算平均波浪爬高按式（A.1.12－1）計(jì)算：（A.1.12－1）式中：Rm——平均波浪爬高，m；m——單坡的坡度系數(shù)；KΔ——斜坡的糙率滲透性系數(shù)，混凝土護(hù)坡KΔ＝0.90；Kw——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，按表A.1.12－2查得。其余符號(hào)同上。設(shè)計(jì)工況：因設(shè)計(jì)洪水位位于斜坡上，坡頂設(shè)有直立式擋墻，其波浪爬高計(jì)算應(yīng)采用假想坡度法求爬高值。主壩壩坡按無(wú)平臺(tái)折坡式的斜坡計(jì)算，由于壩前水深較大，波浪到達(dá)壩前水深尚未破碎，其破碎水深按下式確定：式中：db——破碎水深，m；m——已知下部斜坡坡度；其余符號(hào)同上?！啵╩）采用假想坡度法求爬高值，假設(shè)爬高R＝1.86∴（m），假設(shè)與計(jì)算相符。取Rm＝1.86m，∴R設(shè)＝1.86m。校核工況：校核水位位于主壩防浪墻直線段，不考慮波浪爬高，∴R校＝h1％校＝0.88（m）。（4）壩頂高程壩頂在靜水位以上的超高按式（5.3.1）計(jì)算：y＝R＋e＋A（5.3.1）式中：y——壩頂超高，m；R——最大波浪在壩坡上的爬高，m；e——最大風(fēng)壅水面高度，m；A——安全加高，對(duì)于2級(jí)壩設(shè)計(jì)工況時(shí)取1.0m，校核工況取0.50m。設(shè)計(jì)工況時(shí)壩頂高程為29.11＋1.86＋0.02＋1.0＝31.99m校核工況時(shí)壩頂高程為30.12＋0.88＋0.01＋0.5＝31.51m現(xiàn)主壩壩頂高程31.40m＞30.12m，防浪墻頂高程32.40m＞31.99m，故壩頂高程滿足防洪要求。補(bǔ)充主壩滲流穩(wěn)定計(jì)算分析內(nèi)容；補(bǔ)充主壩滲流穩(wěn)定計(jì)算分析內(nèi)容；未封閉段（0+205.5～0+243.72）加固前后滲流安全性對(duì)比5.1.2主壩滲流穩(wěn)定分析根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，主壩在增設(shè)混凝土防滲心墻、加高加大下游反濾堆、加高培厚壩體等一系列措施后，主壩下游壩腳處的滲流量為0.5～1.82L/s，滲水水質(zhì)清澈。防滲心墻的質(zhì)量經(jīng)過(guò)檢測(cè)，其防滲指標(biāo)、彈性模量等基本符合設(shè)計(jì)要求。0+205.5～0+243.72段為山坳，為基巖，壩基巖體壓水試驗(yàn)范圍值為1.56～4.35Lu，平均值為2.22Lu，透水率較小，屬弱透水巖體，符合土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范要求。不存在滲流穩(wěn)定問(wèn)題。主壩滲漏原因初步分析有兩個(gè)，一是心墻底一般深入壩基0.5m，施工時(shí)清基不徹底，導(dǎo)致局部產(chǎn)生滲漏；二是心墻槽孔之間的接觸部位局部可能較差產(chǎn)生滲漏?，F(xiàn)主壩下游壩坡干燥、無(wú)濕潤(rùn)現(xiàn)象，大壩浸潤(rùn)線埋藏較深，沒(méi)有超出壩面現(xiàn)象。壩下游滲流量在0.5～1.82L/s，其中小壩段下游排水溝測(cè)得滲流量為1.0L/s，滲漏量小，水流為清水，滲漏水對(duì)主壩穩(wěn)定影響不大，因而主壩可不作防滲處理。不存在滲流穩(wěn)定問(wèn)題。5.1.3根據(jù)《洪潮江水庫(kù)大壩安全鑒定論證報(bào)告》，大壩穩(wěn)定分析，采用瑞典圓弧法，按計(jì)算浸潤(rùn)線坐標(biāo)和實(shí)測(cè)壩體土料物理力學(xué)參數(shù)核算，浸潤(rùn)線根據(jù)壩體結(jié)構(gòu)分為不透水地基上有褥墊排水均質(zhì)土壩和不透水地基上有棱體排水的均質(zhì)土壩（即考慮褥墊失效）兩種情況計(jì)算，然后與實(shí)測(cè)浸潤(rùn)線對(duì)比，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，前種工況浸潤(rùn)線計(jì)算值比實(shí)測(cè)值低很多，后種工況計(jì)算值略高于實(shí)測(cè)值，說(shuō)明褥墊已基本失效，故壩坡穩(wěn)定采用不透水地基上有棱體排水和砼心墻防滲的均質(zhì)土壩理論浸潤(rùn)線進(jìn)行計(jì)算，砼心墻的防滲指標(biāo)根據(jù)原設(shè)計(jì)和施工資料為B8，即k＝2.61×10-9cm/s，壩體填土浸潤(rùn)線以上采用天然固結(jié)快剪指標(biāo)，ψ＝24°，C＝47kPa；浸潤(rùn)線以下采用飽和固結(jié)快剪指標(biāo)，ψ＝22°，C＝44kPa。分別計(jì)算以下幾種情況：正常蓄水情況（庫(kù)水位28.0m，下游水位2.0m5.1.4上游護(hù)坡為150#砼護(hù)坡，厚10cm，墊層為30cm厚干砌石用砂卵石沖整調(diào)平。護(hù)坡厚度根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL274－2001）附錄A公式計(jì)算。（A.2.3）式中：——系數(shù)，對(duì)現(xiàn)澆整體大塊板取1.0；hp——累積頻率為1％的波高，hp＝1.62m；Lm——平均波長(zhǎng)，Lm＝20.58m；b——沿壩坡向板長(zhǎng)，b＝2.4m；——板的密度，取2.4t/m3；m——斜坡坡率，m＝2.4。計(jì)算得t＝0.18m。原板厚0.10m，顯然不足。

5.1.4（1）主壩砼防滲墻加高采用人工挖孔施工，孔樁平均直徑1.0m，其中C15砼拱形支護(hù)每邊厚度0.10m，并配少量鋼筋，槽孔形成后最大凈寬1.0m，最小凈寬0.6m，心墻每10m為一施工段。鑿除原砼防滲心墻頂部不能滿足防滲要求的0.5m泛渣區(qū)，然后用C10W4砼加高心墻，因心墻與防浪墻不在同一軸線上，為形成封閉防滲，在防浪墻下游側(cè)心墻，加高至31.20m高程與路面砼相接；在防浪墻上游側(cè)心墻，加高至30.00m高程，與面層防滲鋪蓋相接。原大小壩心墻未封閉段（0+205.5～0+243.72）用C15砼心墻連接封閉，心墻嵌入基巖0.5m，方案同上，心墻頂部高程與兩端平接。在防浪墻與上游防滲心墻之間形成一個(gè)未封閉三角體，設(shè)C15砼進(jìn)行防滲鋪蓋，鋪蓋頂高程為30.00m，厚0.3m，設(shè)φ12＠20溫度鋼筋，鋪蓋分塊分縫處設(shè)橡膠止水。防滲系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須做好各部位間的止水，設(shè)置水平或垂直止水，以便防滲系統(tǒng)封閉。（2）防浪墻改建拆除原防浪墻及框格擋土墻后，在原基礎(chǔ)上采用C15砼重新?lián)跬翂?。擋土墻采用衡重式，設(shè)計(jì)斷面尺寸：基礎(chǔ)寬1.0m，頂寬0.50m，前趾伸出0.20m，基礎(chǔ)高程29.70m，前趾頂面高程30.80m，后踵頂面高程30.40m，墻頂高程31.80m。擋土墻每間隔10m設(shè)置一道伸縮縫，并采用瀝青板止水。在擋土墻上加設(shè)C15砼防浪墻，墻寬0.3m，墻頂高程32.00m。墻頂設(shè)0.9m高鋼筋砼通透欄桿。（3）壩頂路面加固利用原壩頂作路基，清除松土，鋪20cm級(jí)配碎石作基層。路面采用現(xiàn)澆C30砼鋪設(shè)，路面寬度為6m，厚0.2m，向下游單坡2%排水。每間隔4m設(shè)橫縫一道，做成假縫型式，在路面板的上部5cm處設(shè)縫，縫寬0.8cm，縫內(nèi)瀝青填塞；在砼路面中心線設(shè)縱縫一道，也做成假縫型式并設(shè)置鋼筋拉桿。（4）下游壩坡加固清除下游壩坡及兩側(cè)壩肩雜草、雜土、垃圾、樹(shù)木，更換下游草皮護(hù)坡。下游反濾體的上部貼坡反濾拆除后重建，翻修按中粗砂50cm，卵石50cm，然后表層砌石保護(hù)；下部棱體采用局部翻修方案，即僅翻修1975年加固部分，翻修后，新增反濾層與上部貼坡反濾層相接，砂、卵石反濾層厚度也與上部貼坡相同，表面干砌石保護(hù)，仍按原壩面坡度修復(fù)。原壩坡排水溝拆除后采用M7.5漿砌石重砌壩肩、馬道排水溝，斷面為0.35×（0.25～0.5）m，溝底為0.1m厚C15砼，外露面用M10水泥砂漿抹面，排水溝每10m分縫一道，瀝青砂漿填縫。階梯破損部分采用M7.5漿砌石填筑，M10水泥砂漿抹面。（5）修復(fù)上游損壞護(hù)坡及原護(hù)坡加厚拆除上游壩中段和兩側(cè)壩面局部已損壞的砼護(hù)坡，沖填整平反濾墊層，確保新舊墊層厚不小于20cm，然后澆20cm厚C15砼護(hù)坡，護(hù)坡每1m高程設(shè)縱縫一道，橫縫間距為2.5m，護(hù)坡分塊尺寸為2.4×2.5m，縫寬1.5cm，瀝青填縫，為使護(hù)坡墊層排水良好，在護(hù)坡坡腳處設(shè)排水孔，孔徑φ75mm，間距2m。原有護(hù)坡因厚度不足，表面打毛后，新增一層10cm厚C15砼，分縫仍為每1m高程設(shè)一縱縫，橫縫間距與原縫對(duì)應(yīng)設(shè)置，縫寬1.5cm。部分（大小壩段結(jié)合部位）反濾層不符合要求且各板均出現(xiàn)較大裂縫的拆除后重建。（6）改建右壩肩排污管右壩肩排污管長(zhǎng)220m，選用適應(yīng)地基變形較大的DN315mm的UPVC排水管。排水管采用粘結(jié)連接，埋深一般為80cm，管底設(shè)10cm砂墊層，以適應(yīng)地基沉陷變形。5.2溢洪道加固設(shè)計(jì)5.2.1第一溢洪道增補(bǔ)溢洪道結(jié)構(gòu)布置、控制段整體應(yīng)力穩(wěn)定計(jì)算、泄流能力計(jì)算、水面線計(jì)算等內(nèi)容。增補(bǔ)溢洪道結(jié)構(gòu)布置、控制段整體應(yīng)力穩(wěn)定計(jì)算、泄流能力計(jì)算、水面線計(jì)算等內(nèi)容。第一溢洪道位于主壩右岸約200m處，泄洪閘2孔孔口尺寸2-10×4.0m，設(shè)計(jì)最大泄洪流量為426m3/s，控制段堰型為寬頂堰，堰頂高程24.0m，中墩與底板為分離式。泄洪閘閘門(mén)采用鋼筋砼弧形閘門(mén)，兩臺(tái)2溢洪道控制段后接一陡槽，陡槽末接設(shè)一挑流鼻坎，消能方式為挑流消能。陡槽段為等寬矩形，寬21.4m，長(zhǎng)78m，坡比1:5。末端為反弧挑流鼻坎，反弧半徑10.2m，鼻坎高程9.2m，挑射角25°，陡坡底板為60cm厚素砼，反弧段為鋼筋砼，陡槽邊墻為重力式砼結(jié)構(gòu)，表面40cm為花崗巖條石護(hù)面，反弧段邊墻為重力式砼結(jié)構(gòu)。在泄洪閘控制段設(shè)有工作橋，工作橋排架為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，工作橋橋面為預(yù)制預(yù)應(yīng)力鋼筋砼梁上現(xiàn)澆鋼筋砼面板，工作橋上設(shè)簡(jiǎn)易啟閉機(jī)房。在工作橋上游側(cè)設(shè)有交通橋，橋?qū)?m，為現(xiàn)澆鋼筋砼梁式橋。第一溢洪道施工由洪潮江水庫(kù)工程指揮部組織，于1960年動(dòng)工興建，工程于1964年完成水下部份，1966年施工啟閉工作橋，1967年完工。第一溢洪道由于原工作橋較窄，無(wú)啟閉機(jī)房，1976年，在原工作橋支架上游增設(shè)砼預(yù)制磚砌支架，擴(kuò)寬工作橋，增建啟閉機(jī)房。上世紀(jì)80年代在陡坡反弧底板，因基礎(chǔ)下沉開(kāi)裂及水流沖刷損壞較嚴(yán)重，表層用5～8cm厚砼修補(bǔ)。（1）溢洪道穩(wěn)定安全復(fù)核①泄流能力計(jì)算第一溢洪道泄流能力按寬頂堰流計(jì)算：，，——堰上總水頭，H0＝庫(kù)水位－閘底高程。經(jīng)計(jì)算得，設(shè)計(jì)水位29.11m時(shí)，第一溢洪道泄洪流量Q設(shè)為368m3校核水位30.12m時(shí)，第一溢洪道泄洪流量Q校為480m3②水面線計(jì)算與陡坡導(dǎo)墻高程復(fù)核陡坡段水平長(zhǎng)75.03m，樁號(hào)從0+026.53～0+101.56，陡坡斷面為矩形，寬度B＝22m，坡度i＝0.2，洪潮江水庫(kù)溢洪道為2級(jí)建筑物，砼結(jié)構(gòu)，陡坡段加固按100年一遇洪水設(shè)計(jì)，1000年一遇洪水校核，設(shè)計(jì)洪水位29.11m，校核洪水位29.90m，設(shè)計(jì)泄洪流量Q設(shè)＝367m3/s，校核泄洪流量Q校＝4表5—2—1第一溢洪道陡坡導(dǎo)墻高程復(fù)核斷面(km+m)陡坡底板高程(m)水深(m)安全超高(m)墻頂高程(m)加高(m)校核校核現(xiàn)狀校核需要實(shí)際0+026.5324.003.780.527.6628.280.621.030+038.7521.562.190.524.9524.25不需00+052.5018.811.830.521.9021.14不需00+066.2516.061.630.518.8518.19不需00+080.0013.311.500.515.8015.31不需00+093.7510.561.410.512.7512.47不需00+101.568.991.370.511.0010.86不需0③中墩縱向穩(wěn)定、側(cè)向穩(wěn)定及側(cè)向強(qiáng)度安全復(fù)核A、中墩縱向抗滑穩(wěn)定分析計(jì)算：計(jì)算工況為正常擋水運(yùn)行工況：上游水位為28.00m，下游無(wú)水。荷載計(jì)算：作用于中墩的荷載有自重G、水壓力P、水重G水、揚(yáng)壓力F、風(fēng)壓力P風(fēng)、浪壓力P浪。采用抗剪斷強(qiáng)度公式：式中：K——抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；f′——中墩混凝土與基巖接觸面的抗剪斷磨擦系數(shù)，為0.5；c′——中墩混凝土與基巖接觸面的抗剪斷凝聚力，為0.2MPa；∑W——作用于中墩上的全部荷載對(duì)計(jì)算滑動(dòng)面的法向分量；∑P——作用于中墩上的全部荷載對(duì)計(jì)算滑動(dòng)面的切向分量；A——中墩與基巖接觸面的截面積，為19.0×3.0＝57.0m2（kN）（kN）安全。B、中墩側(cè)向抗傾覆穩(wěn)定分析計(jì)算：計(jì)算工況：分別計(jì)算了一孔工作閘門(mén)擋水，另一孔閘門(mén)檢修和一側(cè)工作閘門(mén)關(guān)閉，另一側(cè)閘門(mén)全開(kāi)啟泄洪兩種工況（上游水位為28.00m），以后一種工況為控制，以下為后一種工況計(jì)算成果。荷載計(jì)算：作用于中墩的荷載有自重G、閘門(mén)自重G閘門(mén)、水重G水、弧門(mén)支座傳來(lái)的推力P側(cè)和P豎、揚(yáng)壓力F、側(cè)向水壓力P。采用公式：，式中：K0——抗傾穩(wěn)定安全系數(shù)；∑My——作用于中墩的荷載對(duì)墩趾產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩；∑M0——作用于中墩的荷載對(duì)墩趾產(chǎn)生的傾覆力矩。∑My＝18213（kN·m），∑M0＝5811（kN·m），K0＝18213÷5811＝3.13＞1.50故中墩的側(cè)向抗傾覆滿足要求。C、中墩側(cè)向強(qiáng)度安全復(fù)核計(jì)算工況：分別計(jì)算了一孔工作閘門(mén)擋水，另一孔閘門(mén)檢修和一側(cè)工作閘門(mén)關(guān)閉，另一側(cè)閘門(mén)全開(kāi)啟泄洪兩種工況（上游水位為28.00m），以前一種工況為控制，以下為前一種工況計(jì)算成果。計(jì)算高程為24.00m處的中墩截面應(yīng)力，由于現(xiàn)中墩門(mén)槽頸已產(chǎn)生裂縫，計(jì)算中取A＝11.5×2.0＝23.0m2，I＝×11.5×2.03＝7.667m4。此時(shí)作用于24.00m以上中墩的荷載有：自重G、弧門(mén)支座傳來(lái)的推力R、側(cè)向水壓力P、檢修門(mén)承受的水壓力P1、中墩承受的順?biāo)飨蛩畨毫2、浪壓力P浪。采用公式：計(jì)算正應(yīng)力，由于不通過(guò)中墩形心點(diǎn)而產(chǎn)生的剪應(yīng)力由下式計(jì)算：，，主拉應(yīng)力由下式計(jì)算：經(jīng)計(jì)算：7644（kN），1298（kN·m），2574（kN·m），1310（kN·m）?！?140（kPa）=85（kPa）=157（kPa）＜（kPa）∴中墩側(cè)向強(qiáng)度滿足要求。D、中墩檢修門(mén)槽頸部應(yīng)力復(fù)核計(jì)算中墩檢修門(mén)槽頸部的拉應(yīng)力式中：σl——門(mén)槽頸部的拉應(yīng)力，kPa；P——中墩所受的水平力，kN；A1——門(mén)槽頸部以前閘墩水平截面積，為11.938m2A——中墩的水平總截面積，為35.478m2b——門(mén)槽頸部的厚度，為1.09m；h——中墩的高度，為5.8m。中墩所受的水平力有水的水平推力與浪壓力。＝538×11.938／35.478×1.09×5.8＝85（kPa）＜（kPa）∴中墩門(mén)槽頸部拉應(yīng)力小于混凝土的許可拉應(yīng)力，即按構(gòu)造配筋即可。④陡坡底板穩(wěn)定安全復(fù)核溢洪道底板破壞主要是受高速水流沖刷并有脈動(dòng)壓力作用，加上滲透壓力作用所致，往往引起破壞或失穩(wěn)，故本次著重對(duì)溢洪道泄槽底板的抗滑穩(wěn)定安全進(jìn)行復(fù)核計(jì)算。?。┯?jì)算方法因陡坡厚度為等厚，故選流速大，相應(yīng)水深小的為最不利脫離體計(jì)算塊，在設(shè)計(jì)情況和校核情況下求出抗滑安全系數(shù)K值。ⅱ）基本資料a）、設(shè)計(jì)情況：P＝1%，Q設(shè)＝367m3/s，相應(yīng)庫(kù)水位29.11mb）、校核情況：P＝0.1%，Q設(shè)＝453m3/s，相應(yīng)庫(kù)水位29.90mⅲ）抗滑穩(wěn)定分析計(jì)算采用公式：式中G——分塊砼板自重；θ——陡坡與水平面之間夾角，為11.31°；P——底板上水重在垂直砼底板方向的分力；ΔP——底板上水流的脈動(dòng)水壓力；Pf——滲漏引起的揚(yáng)壓力；T——水流對(duì)底板的拖拽力；K——抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；f——砼板與地基的磨擦系數(shù)，泄槽底板為粉質(zhì)砂頁(yè)巖，f取0.50。A）、設(shè)計(jì)情況下K值計(jì)算取最不利的一塊砼（0+080.00～0+093.75段）計(jì)算，計(jì)算塊板厚δ＝0.9m，水平長(zhǎng)L水平＝13.75m，斜長(zhǎng)L斜長(zhǎng)＝14.02m，寬度B＝10.7m，相應(yīng)斷面平均水深h＝1.21m，相應(yīng)斷面平均流速V＝作用于該砼板的力有：分塊砼板自重G、水重在垂直砼底板方向的分力P、水流的脈動(dòng)壓力ΔP、水流對(duì)底板的拖拽力T、滲透引起的揚(yáng)壓力Pf，經(jīng)計(jì)算得1.16＞1.05（規(guī)范要求設(shè)計(jì)情況下K值大于1.05）滿足安全要求。B）、校核情況下K值計(jì)算取最不利的一塊砼（0+080.00～0+093.75段）計(jì)算，計(jì)算塊板厚δ＝0.9m，水平長(zhǎng)L水平＝13.75m，斜長(zhǎng)L斜長(zhǎng)＝14.02m，寬度B＝10.7m，相應(yīng)斷面平均水深h＝1.46作用于該砼板的力同樣為：分塊砼板自重G、水重在垂直砼底板方向的分力P、水流的脈動(dòng)壓力ΔP、水流對(duì)底板的拖拽力T、滲透引起的揚(yáng)壓力Pf，經(jīng)計(jì)算得1.24＞1.00（規(guī)范要求校核情況下K值大于1.00）滿足安全要求。⑤陡坡尾坎基礎(chǔ)置砌高程復(fù)核計(jì)算基本資料：溢洪道閘底高程24.00m，溢洪道陡槽坡降為1:5，陡槽寬22.0m，挑流鼻坎頂高程9.55m，挑流鼻坎下游地面高程－2.27m，挑流鼻坎挑角θ＝21.5°，尾坎基礎(chǔ)置砌高程－6.00m。設(shè)計(jì)工況：上游水位29.11m，泄流量Q設(shè)＝367m3/s，單寬流量q設(shè)＝16.68m3校核工況：上游水位29.90m，泄流量Q校＝453m3/s，單寬流量q校＝20.59m3A、設(shè)計(jì)情況（a）沖坑水深T值計(jì)算按《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL253－2000）附錄A式（A.4.2）計(jì)算：（A.4.2）式中T——自下游水面至坑底最大水墊深度，m；q——鼻坎末端斷面單寬流量，m3/s·m；Z——上、下游水位差，m；k——綜合沖刷系數(shù)，由表A.4.2查得，k＝1.50。＝1.50×16.681/2×（29.11－7.95）1/4＝13.14（m）則沖坑最深處高程為7.95－13.14＝－5.沖坑深t設(shè)＝－2.27－（－5.19）＝2.92（m）（b）計(jì)算沖刷最深點(diǎn)到鼻坎齒墻的距離L值沖刷最深點(diǎn)到鼻坎齒墻的距離L值按（A.4.1－1）計(jì)算：（A.4.1－1）式中L——自挑流鼻坎末端算起至沖刷坑最深點(diǎn)的距離，m；θ——挑流水舌水面出射角，近似取用鼻坎挑角，θ＝21.5°；h1——挑流鼻坎末端法向水深，m；h2——鼻坎坎頂至沖坑最深點(diǎn)高程差，m；v1——鼻坎坎頂水面流速，按鼻坎處平均流速v的1.1倍計(jì)，m/s。鼻坎末端水深近似采用泄槽末端斷面（0+101.56）水深，見(jiàn)表5－3－1。（m）h2設(shè)＝9.55－（－5.19）＝14.74（m）（m/s）∴＝37.27（m）（c）驗(yàn)算齒墻深度根據(jù)規(guī)范要求，沖刷坑上游坡度根據(jù)地質(zhì)情況確定，在1:3～1:6之間選用?，F(xiàn)沖刷坑上游坡度i＝t/L＝2.92/37.27＝0.078＜ic＝1/4（取安全沖刷上游坡值ic為1:4）考慮齒墻埋深1.5m，則齒墻底高程＝?jīng)_坑最深處高程＋iL－1.5＝－5.19＋0.078×37.27－1.5＝－3.77m而實(shí)際齒墻底高程為－6.00m低于－3.77mB、校核情況（a）沖坑水深T值計(jì)算＝1.50×20.591/2×（29.90－8.00）1/4＝14.72（m）則沖坑最深處高程為8.00－14.72＝－6.72沖坑深t校＝－2.27－（－6.72）＝4.45（m）（b）計(jì)算沖刷最深點(diǎn)到鼻坎齒墻的距離L值（m）h2校＝9.55－（－6.72）＝16.27（m）（m/s）∴＝40.02（m）（c）驗(yàn)算齒墻深度現(xiàn)沖刷坑上游坡度i＝t/L＝4.45/40.02＝0.111＜ic＝1/4（取安全沖刷上游坡值ic為1:4）考慮齒墻埋深1.5m，則齒墻底高程＝?jīng)_坑最深處高程＋iL－1.5＝－6.72＋0.111×40.02－1.5＝－3.77m而實(shí)際齒墻底高程為－6.00m低于－3.77m⑤交通橋強(qiáng)度安全復(fù)核第一溢洪道上游側(cè)交通橋強(qiáng)度安全復(fù)核內(nèi)容包括驗(yàn)算主梁和橋面板結(jié)構(gòu)的安全。計(jì)算采用規(guī)范及參考資料：《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTJ021-89)》（人民交通出版社1990年出版）《公路鋼筋砼及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ023-85)》（人民交通出版社1990年出版）《梁橋(上冊(cè))》（人民交通出版社2000年出版）。計(jì)算基本資料：橋梁計(jì)算跨度L＝10.5m，橋?qū)?.0m，主梁為兩根“T”形鋼筋砼梁，砼為C15，梁高h(yuǎn)＝120cm，梁寬40cm；汽車(chē)荷載為汽－?。?、交通橋主梁結(jié)構(gòu)安全復(fù)核增補(bǔ)荷栽增補(bǔ)荷栽A、計(jì)算主梁跨中彎矩M中主梁跨中彎矩M中＝1.2×（M中欄+M中自）+1.4×（M中汽+M中人）經(jīng)計(jì)算M中＝820.4（kN·m）B、主梁受力筋復(fù)核計(jì)算梁高h(yuǎn)＝120cm，梁寬b＝40cm，砼為C15（Ra＝8.5N/mm2），鋼筋為Ⅰ級(jí)鋼（Rg＝240N/mm2），主筋排三排，ag＝9cm。根據(jù)《公路鋼筋砼及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ023-85)》第4.1.6條規(guī)定：砼和鋼筋的安全系數(shù)均為1.25。計(jì)算主梁受拉鋼筋A(yù)g值，得Ag＝39.1cm2而原主梁受力筋為15φ25（Ag＝73.6cm2）滿足要求。（ⅱ）、交通橋橋面板結(jié)構(gòu)安全復(fù)核由于交通橋加寬后橋面挑板外邊緣承受到汽車(chē)輪子的壓力，故按汽車(chē)輪子壓在橋面挑板外邊緣上即為最危險(xiǎn)情況。A、計(jì)算橋面挑板固端支座上彎矩M支值M支＝1.2×M支自+1.4×M支汽經(jīng)計(jì)算M支＝21（kN·m）B、橋面挑板配筋復(fù)核計(jì)算M支＝21（kN·m），h＝24cm，b＝100cm，翼緣板厚度hi＝15cm，砼為C15（Ra＝8.5N/mm2），鋼筋為Ⅰ級(jí)鋼（Rg＝240N/mm2），ag＝3cm。根據(jù)《公路鋼筋砼及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ023-85)》第4.1.6條規(guī)定：砼和鋼筋的安全系數(shù)均為1.25。計(jì)算挑板受力筋A(yù)g值，得Ag＝5.46cm2原挑板受力筋為φ9@12cm，即1m板寬配筋A(yù)g＝5.29cm2＜5.46cm2但＜5%，故能滿足安全要求。（2）加固設(shè)計(jì)閘室：在閘室兩側(cè)0+007.3處設(shè)厚50cm的C15砼截水刺墻，底部和靠邊墩側(cè)與砼邊墩連接，側(cè)邊刺入原開(kāi)挖基巖0.5m，頂高程30.40m。邊墩兩側(cè)和底板進(jìn)行帷幕防滲，帷幕灌漿孔距1.60m，灌漿采用由上往下灌，分段應(yīng)≤5m，在刺墻與基巖接觸處應(yīng)不大于2m，應(yīng)先進(jìn)行接觸灌漿，再往下帷幕灌漿；帷幕深度下限至單位吸水率≤5Lu線以下3m；灌漿壓力為0.3～0.6MPa。灌漿后要求吸水率≤0.05L/(min-m·m)，即5Lu。閘室底板拆除后重建，即拆除原素砼底板，重新澆筑C20鋼筋砼底板厚80cm；閘室及閘后護(hù)坦所有分縫均增設(shè)橡膠止水。陡槽：將底板原砼面充分鑿毛，并在原陡槽底板上新澆筑一層30cm厚C30鋼筋砼，φ16錨筋錨固增補(bǔ)錨筋間排距等參數(shù)，錨筋伸入原底板（60cm），錨筋雙向間距1.0m；新增板面配溫度鋼筋φ14@20cm，分縫同原底板，板寬為10.70m、長(zhǎng)13.75m，分縫處設(shè)橡膠止水，瀝青分縫，縫寬2cm增補(bǔ)分縫間距。對(duì)0+019～0+38.75段邊墻采用C15砼加高處理。在邊墻兩側(cè)設(shè)置M7.5漿砌石人行交通步級(jí)，步級(jí)外側(cè)鋪設(shè)草皮。增補(bǔ)錨筋間排距等參數(shù)增補(bǔ)分縫間距尾坎拆除重建：拆除后用C15砼重新澆筑尾坎，底部基坑采用滿坑澆筑，尾坎增設(shè)2道伸縮縫。在2.0m高程以上外露部分，為C15砼重力式結(jié)構(gòu)，下游面層設(shè)少量溫度鋼筋，內(nèi)側(cè)與開(kāi)挖邊坡形成的空間全部用C15素砼回填，回填高程為8.0m。在3.50m高程外設(shè)排水孔，埋φ5硬塑料管，孔距5m。尾坎頂部與陡坡一致，澆筑C30砼，尾坎高程為9.73m，挑射角仍為25°，兩側(cè)導(dǎo)墻拆除后重新用C20砼按原斷面澆筑。修復(fù)兩側(cè)邊墻排水：兩側(cè)邊墻在刺墻上游段，采用鉆孔排水，鉆孔設(shè)兩排，為梅花形布置，孔距3m，鉆孔孔徑為5cm，孔內(nèi)安裝φ5硬塑料管排水，管端扎土工布反濾。在刺墻下游兩側(cè)邊墻排水則按原設(shè)計(jì)布置修復(fù)，改用φ20無(wú)砂砼盲管排水，30cm厚卵石和30cm厚中粗砂反濾。在陡坡段起點(diǎn)和尾部各設(shè)1φ70磚砌檢查井。啟閉排架及機(jī)房改建：拆除原啟閉排架和機(jī)房，在墩頂新建C20鋼筋砼排架，排架柱斷面尺寸為50×50cm，橫向順?biāo)飨蛑g距4.5m，垂直水流向間距11.3m，啟閉平臺(tái)高程為36.50m，主梁斷面尺寸30×120cm，板厚12cm，安裝2臺(tái)QH-2×100卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)，新建啟閉機(jī)房尺寸為23.6×5.0×3.8m（長(zhǎng)×寬×高），為框架結(jié)構(gòu)，在左岸緊靠啟閉機(jī)房建樓梯間。中墩加固：中墩在檢修槽處開(kāi)裂為溫度裂縫，為保持閘墩的整體性，對(duì)裂縫進(jìn)行環(huán)氧樹(shù)脂灌漿粘結(jié)，孔距0.8m。尾水護(hù)堤及護(hù)岸加固：左側(cè)攔河護(hù)堤頂高程為8.9m，頂寬為2.4m，長(zhǎng)97m，在原土堤上培厚加高，堤頂設(shè)50cm高M(jìn)7.5漿砌石防浪墻，上下游邊坡均為1:1.5，靠近溢洪道側(cè)邊坡設(shè)20cm反濾墊層，40cm厚M7.5漿砌石護(hù)坡，1.2m寬的堆石護(hù)腳；在樁號(hào)0-045處土堤底部鋪設(shè)一根φ100砼預(yù)制管，長(zhǎng)18m，進(jìn)出口用M7.5漿砌石砌八字墻；對(duì)岸加高原有護(hù)堤95m（樁號(hào)0+000～0+095），加高至8.9m高程，其中0+000～0+049.5段用40cm厚M7.5漿砌石護(hù)坡，底鋪20cm厚反濾料，坡比由1:1過(guò)渡到1:2，0+049.5～0+095段采用護(hù)坡結(jié)構(gòu)，坡比1:2.0，護(hù)坡底層為填土壓實(shí)，再鋪20cm反濾墊層，面層為40cm厚M7.5漿砌石；在原護(hù)堤下游加長(zhǎng)護(hù)堤30m（樁號(hào)0+095～0+125），0+095～0+106段6.50m高程以下采用變坡比C15砼擋墻結(jié)構(gòu)，坡比1:0.38～1:2.0，6.50m～8.90m高程采用護(hù)坡形式，結(jié)構(gòu)形式同0+049.5～0+095段；0+106～0+125段采用M7.5漿砌石護(hù)坡，新增護(hù)坡坡腳高程4.70m，坡頂高程為8.9m。底層填土壓實(shí)后鋪20cm反濾墊層，再砌40cm厚M7.5漿砌石。填土密實(shí)度要求按一般填土要求即可。交通橋改建：按汽—10級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，拆除原橋欄桿，在交通橋上游側(cè)原墩面上設(shè)一T形梁結(jié)構(gòu)，使橋面增寬1.5m。T形梁寬0.3m，高1.06m，板厚0.15～0.18m，外挑0.60m，砼為C30，原交通橋表面新增6cm厚C30鋼筋砼；在T形梁的兩端和跨中均設(shè)置橫梁，橫梁尺寸為20×60cm，橫梁主鋼筋應(yīng)錨入原主梁內(nèi)（原主梁寬40cm）。5.2.2第二溢洪道第二溢洪道位于左岸約1km的山坳處，尾水經(jīng)過(guò)2km多的山溝再流入洪潮江主河道。溢洪道共設(shè)3孔泄水閘，孔口尺寸3～7×6.0m，溢流堰堰型為駝峰堰，出口面流消能，堰頂高程22.0m，凈寬21.0m，中墩厚1.8m，泄水閘閘門(mén)采用鋼筋砼弧形閘門(mén)，3臺(tái)2×250kN卷?yè)P(yáng)機(jī)啟閉。堰體、中墩、控制段邊墩均為素砼，采用分離式，上下游導(dǎo)墻為50#漿砌石重力墻，表面澆50cm厚砼護(hù)襯。工程于1972年初由洪潮江水庫(kù)工程指揮部組織施工，1976年5月竣工，工程加固前現(xiàn)狀即為當(dāng)時(shí)竣工面貌。（1）溢洪道穩(wěn)定安全復(fù)核①泄流能力計(jì)算第二溢洪道泄流能力按駝峰堰堰流計(jì)算：，，，n＝3，b′＝7.0m，b＝nb′，H0＝庫(kù)水位－閘底高程。經(jīng)計(jì)算得，設(shè)計(jì)水位29.11m時(shí)，第二溢洪道泄洪流量Q設(shè)為662m校核水位30.12m時(shí)，第二溢洪道泄洪流量Q校為801m①堰體穩(wěn)定及基礎(chǔ)應(yīng)力安全復(fù)核計(jì)算工況為正常運(yùn)行工況：上游水位為28.00m，下游無(wú)水，分別考慮排水有效和排水失效兩種情況，以排水失效時(shí)為控制工況。A、抗滑穩(wěn)定分析計(jì)算（排水失效時(shí)）根據(jù)《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL253－2000），采用抗剪斷強(qiáng)度公式：（4.3.10）式中：K——抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；f′——堰體混凝土與基巖接觸面的抗剪斷磨擦系數(shù)，為0.7；c′——堰體混凝土與基巖接觸面的抗剪斷凝聚力，為0.3MPa；∑W——作用于堰體上的全部荷載對(duì)計(jì)算滑動(dòng)面的法向分量；∑P——作用于堰體上的全部荷載對(duì)計(jì)算滑動(dòng)面的切向分量；A——堰體與基巖接觸面的截面積，為16.68×6.00＝100.08m2。荷載計(jì)算：作用于堰體的荷載有堰體自重G自、水壓力P、水重G水、揚(yáng)壓力F?！啵?469＋2517－4479＝3507（kN）1017＋1071＝2088（kN）安全。B、堰體地基應(yīng)力安全復(fù)核采用公式：（m4）?。╩）排水失效時(shí)：3047（kN），7069（kN·m）＜800kPa；排水有效時(shí)：6705（kN），5304（kN·m）＜800kPa，∴堰體地基應(yīng)力滿足要求。缺堰體穩(wěn)定安全系數(shù)缺堰體穩(wěn)定安全系數(shù)C、堰體強(qiáng)度安全復(fù)核計(jì)算堰體最危險(xiǎn)斷面A－A剖面處的應(yīng)力（如下圖所示）。假設(shè)基底應(yīng)力呈直線分布，分別考慮排水有效和排水失效時(shí)的工況，該部分堰體受自重G，揚(yáng)壓力F和基底應(yīng)力R作用。計(jì)算A－A剖面處的彎矩：排水有效時(shí)：∑M＝1800（kN·m）＝－0.473（MPa）＞（MPa）排水失效時(shí)：∑M＝4184（kN·m）＝－1.10（MPa）＜（MPa）故當(dāng)排水失效時(shí)，堰體強(qiáng)度不滿足要求。在加固設(shè)計(jì)時(shí)需增設(shè)排水設(shè)施，保證排水有效。②中墩縱向穩(wěn)定、側(cè)向穩(wěn)定及側(cè)向強(qiáng)度安全復(fù)核A、中墩縱向抗滑穩(wěn)定分析計(jì)算：計(jì)算工況為正常擋水運(yùn)行工況：上游水位為28.00m，下游無(wú)水，排水失效時(shí)。荷載計(jì)算：作用于中墩的荷載有自重G、水壓力P、水重G水、揚(yáng)壓力F、風(fēng)壓力P風(fēng)、浪壓力P浪。采用抗剪斷強(qiáng)度公式：，式中各符號(hào)同前。（kN）（kN）安全。B、中墩側(cè)向抗傾覆穩(wěn)定分析計(jì)算：計(jì)算工況：分別計(jì)算了一孔閘門(mén)擋水，另一孔閘門(mén)檢修和一側(cè)工作閘門(mén)關(guān)閉，另一側(cè)閘門(mén)全開(kāi)啟泄洪兩種工況（上游水位為28.00m，下游水位22.00m），以后一種工況為控制，以下為后一種工況計(jì)算成果。荷載計(jì)算：作用于中墩的荷載有自重G、閘門(mén)自重G閘門(mén)、水重G水、弧門(mén)支座傳來(lái)的推力P側(cè)和P豎、揚(yáng)壓力F、側(cè)向水壓力P。a、抗傾覆穩(wěn)定計(jì)算采用公式：，式中：K0——抗傾穩(wěn)定安全系數(shù)；∑My——作用于中墩的荷載對(duì)墩趾產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩；∑M0——作用于中墩的荷載對(duì)墩趾產(chǎn)生的傾覆力矩。當(dāng)排水有效時(shí)：∑My＝25444（kN·m），∑M0＝15807（kN·m），K0＝25444÷15807＝1.61＞1.50當(dāng)排水失效時(shí)：∑My＝25444（kN·m），∑M0＝18195（kN·m），K0＝25444÷18195＝1.40＜1.50故當(dāng)排水失效時(shí)，中墩的側(cè)向抗傾覆不滿足要求。在加固設(shè)計(jì)時(shí)需增設(shè)排水設(shè)施，保證排水有效。C、中墩側(cè)向強(qiáng)度安全復(fù)核計(jì)算工況：考慮一孔工作閘門(mén)正常擋水，鄰孔閘門(mén)全開(kāi)泄洪時(shí)的工況，上游水位為正常水位28.00m，下游水位22.00m。計(jì)算高程為16.40m處的中墩截面應(yīng)力，由于中墩材料的不均一性，計(jì)算中取A＝12.13×1.80＝21.834m2，I＝×12.13×1.803＝5.895m4。此時(shí)作用于16.40m以上中墩的荷載有：自重G、閘門(mén)重G閘，弧門(mén)支座傳來(lái)的推力R、側(cè)向水壓力P、中墩承受的順?biāo)飨蛩畨毫2。采用公式：計(jì)算正應(yīng)力，由于不通過(guò)中墩形心點(diǎn)而產(chǎn)生的剪應(yīng)力由下式計(jì)算：，，主拉應(yīng)力由下式計(jì)算：經(jīng)計(jì)算：10119（kN），3586（kN·m），3450（kN·m），1962（kN·m）。∴=219（kPa）=135（kPa）=398（kPa）＜（kPa）∴中墩側(cè)向強(qiáng)度滿足要求。③中墩弧門(mén)支座附近閘墩局部受拉區(qū)裂縫控制和受拉區(qū)的扇形局部受拉鋼筋面積復(fù)核A、基本資料根據(jù)機(jī)電專(zhuān)業(yè)提供的資料：計(jì)算工況考慮鄰孔閘門(mén)檢修，本孔閘門(mén)剛剛開(kāi)啟的瞬間工況（上游水位為28.00m，下游無(wú)水），此時(shí)作用于閘門(mén)傳至中墩弧門(mén)支座的推力R1＝1026kN，R與水平面夾角32°，與水流方向夾角為9.183°。計(jì)算工況考慮鄰孔本孔閘門(mén)正常擋水時(shí)工況（上游水位為28.00m，下游無(wú)水），此時(shí)作用于閘門(mén)傳至中墩弧門(mén)支座的推力R2＝840kN，R與水平面夾角21°，與水流方向夾角為9.183°。B、中墩弧門(mén)支座附近閘墩局部受拉區(qū)裂縫控制復(fù)核根據(jù)《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL/T191－96），弧門(mén)支座附近閘墩的局部受拉區(qū)的裂縫控制應(yīng)滿足下列公式要求：（a）閘墩受兩側(cè)弧門(mén)支座推力作用時(shí)：（10.9.1－1）（b）閘墩受一側(cè)弧門(mén)支座推力作用時(shí)：（10.9.1－2）上二式中：Fs——由荷載標(biāo)準(zhǔn)值按荷載效應(yīng)短期組合計(jì)算的閘墩一側(cè)弧門(mén)支座推力值；b——弧門(mén)支座寬度，為1.00m；B——閘墩厚度，為1.80m；e0——弧門(mén)支座推力對(duì)閘墩厚度中心線的偏心距，為1.30mfck——混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，中墩為150#砼，其fck＝0.85N/mm2。∵，，，，∴中墩弧門(mén)支座附近閘墩局部受拉區(qū)裂縫控制滿足要求。C、中墩弧門(mén)支座附近閘墩局部受拉區(qū)的扇形局部受拉鋼筋面積復(fù)核閘墩局部受拉區(qū)的扇形局部受拉鋼筋截面面積應(yīng)滿足下列公式要求：閘墩受兩側(cè)弧門(mén)支座推力作用：（10.9.2－1）上式中：F——閘墩一側(cè)弧門(mén)支座推力的設(shè)計(jì)值；——鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)系數(shù)，為1.20；——閘墩一側(cè)局部受拉有效范圍內(nèi)的第i根局部受拉鋼筋的截面面積；——局部受拉鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)于Ⅱ級(jí)鋼＝310N/mm2，對(duì)于Ⅰ級(jí)鋼＝210N/mm2；——受拉邊局部受拉鋼筋中心至閘墩另一邊的距離；——第i根局部受拉鋼筋與弧門(mén)推力方向的夾角?！撸喈?dāng)閘墩受兩側(cè)弧門(mén)支座推力作用時(shí)，對(duì)于Ⅰ級(jí)鋼（mm2）對(duì)于Ⅱ級(jí)鋼（mm2）由于原中墩在弧門(mén)支座附近閘墩受拉區(qū)只配筋4φ25，θ＝16.33°，實(shí)配鋼筋面積AgⅠ＝1963.5×cos（21°－16.33°）＝1957（mm2）＜4737mm2∴原所配扇形鋼筋嚴(yán)重不足，在加固設(shè)計(jì)時(shí)增配鋼筋6φ25與原扇形鋼筋共同受力。④檢修閘門(mén)啟閉梁及牛腿強(qiáng)度復(fù)核A、荷載及內(nèi)力計(jì)算根據(jù)設(shè)備安裝要求，檢修閘門(mén)的啟閉機(jī)型號(hào)為MD1-2×50-10，其啟門(mén)力為2×50kN，雙吊點(diǎn)，吊點(diǎn)間距3.70m。則考慮作用于檢修梁的集中荷載為2×50kN，作用于檢修梁的均布恒載有梁、板、欄桿等的自重，為5.74kN/m，均布活載為1.02kN/m。按三跨連續(xù)梁計(jì)算檢修梁跨中及支座處的最大彎矩和剪力，得M跨中max＝138.6kN·mM支座max＝－127.6kN·mQmax＝120.9kN牛腿屬于長(zhǎng)牛腿，按懸臂梁計(jì)算內(nèi)力，Mmax＝120.9×1.46＝176.5kN·mB、配筋核算檢修梁截面尺寸為20×50cm，原配筋底筋為2φ16＋1φ20，負(fù)筋為2φ25＋1φ20，箍筋跨中為φ6@20，支座附近為φ6@10。牛腿根部截面尺寸為30×95cm，原配筋受拉鋼筋為3φ16。檢修梁與牛腿原砼標(biāo)號(hào)為200#。根據(jù)計(jì)算得出的內(nèi)力與梁截面尺寸復(fù)核原配筋是否滿足設(shè)計(jì)要求：Qmax＝120.9kN＜[V]＝0.25fcbh0＝145kN，故原截面尺寸符合要求。檢修梁跨中需配筋A(yù)g＝24.2cm2，實(shí)配2φ16＋1φ20（Ag＝7.16cm2），故原配筋不足。檢修梁支座需配筋A(yù)g＝21.4cm2，實(shí)配2φ25＋1φ20（Ag＝16.10cm2），故原配筋不足。牛腿需配筋A(yù)g＝12.63cm2，實(shí)配3φ16（Ag＝6.03cm2），故原配筋不足。啟閉機(jī)樓拆除重建，根據(jù)梁格布置與荷載情況重新進(jìn)行配筋計(jì)算。（2）加固設(shè)計(jì)兩側(cè)壩肩防滲加固：采用人工挖孔澆砼防滲刺墻方案，平均孔寬1.0m，凈寬0.60m；澆10cm厚C15砼拱形護(hù)壁，槽內(nèi)澆C10W4砼防滲刺墻，防滲刺墻嵌入基巖0.5m。對(duì)左壩肩肩基礎(chǔ)進(jìn)行帷幕灌漿，單排孔距2.0m。灌漿采用由上往下灌，分段應(yīng)≤5m，在刺墻與基巖接觸處應(yīng)不大于2m，應(yīng)先進(jìn)行接觸灌漿，再往下帷幕灌漿；帷幕深度下限至單位吸水率≤5Lu線以下3m；灌漿壓力為0.3～0.6MPa。灌漿后要求吸水率≤0.05L/(min-m·m)，即5Lu。中墩加固：對(duì)原裂縫先進(jìn)行環(huán)氧樹(shù)脂灌漿補(bǔ)強(qiáng)，孔距0.8m，然后鑿除原砼保護(hù)層（厚8cm），將原受力及分布筋與現(xiàn)增加的受力筋、分布筋連成整體，每m2設(shè)1根φ25錨筋，與受力鋼筋焊牢，錨筋伸入閘墩長(zhǎng)度0.6m；中墩兩側(cè)新增加的構(gòu)造鋼筋采用鑿槽埋設(shè)，槽寬5cm，深4cm，現(xiàn)澆C30丙乳砼，丙乳摻量占水泥摻量的10～15％。堰體加固：將堰面砼鑿除30cm后，重新澆筑C30砼面層，配置限裂及內(nèi)設(shè)溫度筋，順?biāo)鞣较蚺洇?8@20，垂直水流方向配φ14@20。每m2設(shè)1φ18錨筋，錨深0.6m進(jìn)水渠開(kāi)挖及兩側(cè)邊坡襯砌：開(kāi)挖樁號(hào)從0－131.32～0－029.32，其中0－029.32～0－094.32段渠底開(kāi)挖至21.00m高程，渠底寬39.4～24.60m，開(kāi)挖邊坡為1:1.5；0－094.32～0－131.32段開(kāi)挖至23.50m高程，開(kāi)挖邊坡為1:1.5。新開(kāi)挖的邊坡及上游段已損壞的原砂漿抹面護(hù)坡，拆除修整后，用C15砼護(hù)坡，厚12cm，瀝青分縫，護(hù)坡腳高程21.00～23.50m，護(hù)至30.50m高程。尾水渠開(kāi)挖：0+033.87～0+073.87段，底寬開(kāi)挖至24.60m，渠底高程15.50m，開(kāi)挖邊坡為1:1；0+073.87～0+093.87段，渠底開(kāi)挖高程15.50m，底寬從24.60m漸變縮窄到15.00m，開(kāi)挖邊坡為1:1；0+093.87～0+103.87段，渠底開(kāi)挖高程15.50m，底寬為15.00m，開(kāi)挖邊坡為1:1。啟閉機(jī)房改建：?jiǎn)㈤]樓拆除后重建，重建后啟閉平臺(tái)高程為36.4m，啟閉樓寬5.7m，長(zhǎng)26.9m。上游側(cè)設(shè)1.5寬走廊，走廊梁底埋設(shè)工字鋼作為電動(dòng)葫蘆走軌，用以啟吊檢修閘門(mén)。交通樓梯因原支承在啟閉平臺(tái)上也一并拆除，改建為獨(dú)立樓梯間。5.3副壩加固5.3.1各副壩壩頂高程復(fù)核根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL274－2001)附錄A，采用莆田公式計(jì)算波浪要素：（A.1.5－1）（A.1.5－2）（A.1.5－3）式中：hm——平均波高，m；Tm——平均波周期，s；Lm——平均波長(zhǎng)，m；W——計(jì)算風(fēng)速，m/s；Hm——水域平均水深，m；H——建筑物迎水面前水深，m；D——風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度，m；g——重力加速度，9.81m/s2。風(fēng)壅水面高度按式（A.1.10）計(jì)算：（A.1.10）式中：e——計(jì)算點(diǎn)處的風(fēng)壅水面高度，m；K——綜合摩阻系數(shù)，取3.6×10-6；β——計(jì)算風(fēng)向與壩軸線法線的夾角；其余符號(hào)同上。平均波浪爬高按式（A.1.12－1）計(jì)算：（A.1.12－1）式中：Rm——平均波浪爬高，m；m——單坡的坡度系數(shù)；KΔ——斜坡的糙率滲透性系數(shù)，砼護(hù)坡取KΔ＝0.90；Kw——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。其余符號(hào)同上。壩頂在靜水位以上的超高按式（5.3.1）下式計(jì)算：y＝R＋e＋A（5.3.1）式中：y——壩頂超高，m；R——最大波浪在壩坡上的爬高，對(duì)于2級(jí)壩取R＝R1％＝k1％kβRm；e——最大風(fēng)壅水面高度，m；A——安全加高，對(duì)于2級(jí)壩設(shè)計(jì)工況時(shí)取1.0m，校核工況取0.50m。由此計(jì)算各副壩壩頂高程見(jiàn)表5—3—3。現(xiàn)3#、4#、5#、6#副壩的壩頂高程分別為31.00m、30.52m、31.20m、30.67m，由下表知，現(xiàn)各副壩壩頂高程均不滿足要求，需要加高壩頂或加設(shè)防浪墻，以滿足防洪要求。表5—3—3副壩壩頂高程計(jì)算表副壩3號(hào)副壩4號(hào)副壩5號(hào)副壩6號(hào)副壩工況設(shè)計(jì)校核設(shè)計(jì)校核設(shè)計(jì)校核設(shè)計(jì)校核W(m/s)31.518.031.518.031.518.031.518.0D(m)550550137137350350125125Hm(m)1516101110111011H(m)12.1113.123.614.623.614.623.614.62β(度)2020000000m3.03.02.52.52.52.52.02.0KΔ0.900.900.900.900.900.900.900.90Kw1.2071.0311.301.201.301.201.301.20hm(m)0.3870.2100.2080.1130.3150.1710.2000.108Tm(s)2.7602.0322.0241.4892.4911.8361.9821.458Lm(m)11.8906.4496.3833.4629.5245.2606.1263.320e(m)0.0060.0020.0030.0010.0060.0030.0020.001Rm(m)0.7370.3410.5010.2500.7530.3740.5790.289R1%(m)1.5780.7301.1170.5581.6790.8351.2900.644壩頂高程31.6931.3531.2331.1831.8031.4631.4031.275.3.23#副壩上游護(hù)坡厚度計(jì)算上游護(hù)坡采用現(xiàn)澆C15砼結(jié)構(gòu)，根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL274－2001）附錄A公式計(jì)算。（A.2.3）式中：——系數(shù)，對(duì)現(xiàn)澆整體大塊板取1.0；hp——累積頻率為1％的波高，hp＝0.944m；Lm——平均波長(zhǎng)，Lm＝11.89m；b——沿壩坡向板長(zhǎng)，b＝2.75m；——板的密度，取2.4t/m3；m——斜坡坡率，m＝2.75。計(jì)算得t＝0.082m。以上僅為抗浮最小厚度，考慮到本地區(qū)為臺(tái)風(fēng)頻繁破壞地區(qū)，土壩上游坡主要為浪壓為破壞，為確保工程安全，參照本地區(qū)同類(lèi)工程，取t＝0.12m。5.3.33#副壩采用加設(shè)防浪墻的戴帽加高方案，即在上游面設(shè)C15砼擋墻，墻頂平壩頂高程，為31.33m，墻基礎(chǔ)置于30.40m高程，底寬為0.8m，墻厚0.4m，為衡重式現(xiàn)澆砼結(jié)構(gòu)。墻頂上設(shè)C15砼防浪墻，墻厚30cm，高0.32m，防浪墻頂高程為31.70m。為減少擋墻高度，將壩軸線適當(dāng)往下游移，下游加設(shè)漿砌石擋墻。壩頂鋪設(shè)20cm級(jí)配碎石作基層后，現(xiàn)澆18cm厚C30砼路面，單坡向下游排水。翻拆整平上游坡右壩段不平整護(hù)坡石面，然后用反濾料沖填平整；左壩段拆除部份原砌石護(hù)坡，修整壩坡后鋪設(shè)20cm厚反濾料，上游坡澆12cm厚C15砼護(hù)坡，每1.0米高程分縫一道，縱向分縫距離為2.8m，橫向分縫距離3.0m，縫寬1.5cm，內(nèi)填瀝青板，與兩側(cè)壩肩交界建M7.5漿砌石排水溝至24.0m高程，斷面為0.35×0.35m，表面M10砂漿抹面。背坡更換草皮。壩腳反濾棱體下側(cè)加設(shè)水平反濾壓層，水平長(zhǎng)度8米，垂向按中粗砂30cm、卵石30cm、干砌石40cm厚布置，壩腳反濾出口設(shè)漿砌石量水堰，將排水溝直接沿反濾平臺(tái)兩側(cè)排入下游排水溝，為防積水，排水溝加長(zhǎng)至50m，并用M10砂漿對(duì)反濾平臺(tái)表面勾縫。壩中新增漿砌石交通步級(jí)，寬1.5m，馬道用C15砼澆筑，厚10cm，馬道內(nèi)側(cè)和壩肩設(shè)漿砌石排水溝，斷面為0.35×5.3.44＃、5＃、6＃副壩加固4#副壩在上游面設(shè)C15砼擋墻，墻頂平壩頂高程，為30.9m，墻基礎(chǔ)置于29.65m高程，墻高1.25m，底寬0.9m，墻厚0.4m，為衡重式現(xiàn)澆砼結(jié)構(gòu)，墻頂上設(shè)C15砼防浪墻，墻厚0.3m，高0.4m，防浪墻頂高程為31.30m。下游側(cè)壩肩設(shè)置同3#壩。壩頂平整后鋪設(shè)20cm級(jí)配碎石作基層，再澆18cm厚C30砼路面，單坡向下游排水。上游坡拆除原部分砌石護(hù)坡，修整壩坡后鋪設(shè)20cm厚砂礫石反濾料，澆12cm厚C15砼護(hù)坡，每1.1米高程分縫一道，縱向分縫距離為2.8m，橫縫距離3.0m，縫寬1.5cm，內(nèi)填瀝青板，與兩側(cè)壩肩交界建M7.5漿砌石排水溝至24.0m高程，斷面為0.35×0.35m，表面M10砂漿抹面。背坡更換草皮，壩中新增漿砌石交通步級(jí)，寬1.5m，馬道用C15砼澆筑，厚5#副壩在上游面設(shè)C15砼擋墻，墻基礎(chǔ)置于30.3m高程，墻高1.28m，底寬0.9m，墻厚0.4m，為衡重式現(xiàn)澆砼結(jié)構(gòu)，墻頂平壩頂高程，為30.9m，墻頂上設(shè)C15砼防浪墻，墻厚0.3m，高0.22m，防浪墻頂高程為31.80m。下游側(cè)壩肩設(shè)置同3#壩。壩頂平整后鋪設(shè)20cm泥結(jié)石作路基，再澆18cm厚C30砼路面，單坡向下游排水。上游坡拆除部分原砌石護(hù)坡，修整壩坡后鋪設(shè)20cm厚砂礫石反濾料，澆10cm厚C15砼護(hù)坡，每1.1米高程分縫一道，縱向分縫距離為2.8m，橫向縫距離3.0m，縫寬1.5cm，內(nèi)填瀝青板，與兩側(cè)壩肩交界建M7.5漿砌石排水溝至死水位高程，斷面為0.35×0.35m，表面M10砂漿抹面。背坡更換草皮。馬道用C15砼澆筑，厚6#副壩清除壩坡和壩頂內(nèi)雜草、樹(shù)木（挖除樹(shù)根），然后重新填筑，根據(jù)有關(guān)規(guī)范要求，填土壓實(shí)度為98%。